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1、鉆孔柱狀圖中的巖性花紋填充技術(shù)汪佳佳屠文森肖亮(南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，南京210094)摘要鉆孔柱狀圖是GIS(geographicinformationsystem)中常用的輔助工具，繪制柱狀圖需要繪制巖性花紋，并且?guī)r性花紋與巖性名稱一一對(duì)應(yīng)。主要針對(duì)鉆孔柱狀圖的具體特點(diǎn)，提出一種新的矢量花紋填充方法，即將花紋以線的形式分解到填充區(qū)域中，然后根據(jù)線的參數(shù)決定該段線是否繪制。同時(shí)針對(duì)地層巖性復(fù)雜性的特點(diǎn)，研究了復(fù)合矢量花紋填充算法，將比例因子考慮到算法中，實(shí)現(xiàn)多個(gè)花紋填充問題。實(shí)驗(yàn)快速通過了紫金西北段礦區(qū)鉆孔柱狀
2、圖的繪制，充分證明了算法的高效性。關(guān)鍵詞鉆孔柱狀圖巖性圖案矢量復(fù)合花紋A中圖法分類號(hào)TP391．41;文獻(xiàn)標(biāo)志碼應(yīng)的花紋)［8］繪制。本文提出了一種簡(jiǎn)單的填充任意形狀花紋的方法。同時(shí)，由于地質(zhì)的復(fù)雜性，常常會(huì)出現(xiàn)在某一層巖層中存在多于一種的巖性種類，并且每一種巖性都占有著較高的成分而不能忽略。因此，本文還討論了復(fù)合花紋填充辦法。鉆孔柱狀圖是地質(zhì)科研和生產(chǎn)報(bào)告中廣泛應(yīng)用的地質(zhì)圖件，它在內(nèi)容上包括深度、巖性名稱、巖性描述、樣品分析以及標(biāo)示巖性種類的可伸縮的巖性圖例等各種復(fù)雜數(shù)據(jù)。在研究如何快速方便的自動(dòng)生成鉆孔柱狀圖的過程中，如
3、何實(shí)現(xiàn)根據(jù)巖性名稱填充巖性花紋是一個(gè)很難解決的問題，也是本文討論的主要內(nèi)容。目前計(jì)算機(jī)圖案填充大部分采用光柵式填充算法，用得比較多的有種子填充法、掃描線填充算法等。但這些方法都存在著一些不足:其一是大幅面的圖幅計(jì)算效率低，而且建立光柵圖形文件占用存儲(chǔ)空間大;其二是不便于不同比例尺的圖幅的輸出及其圖幅的旋轉(zhuǎn);其三，光柵圖形文件雖然色彩表演豐富，但位圖的放大失真又決定了該填充在應(yīng)用上的局限性。考慮到鉆孔柱狀圖的在三維空間上的放大及旋轉(zhuǎn)等應(yīng)用，本文選擇采用以矢量格式填充圖例花紋［1—4］。曾有人提出一種矢量柵格混合填充算法［5］，
4、在很大程度上改善了柵格結(jié)構(gòu)分辨率低的缺點(diǎn)，但最終圖案還是柵格結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在的單純的矢量填充算法有基于Mesh管理的閉合區(qū)域的填充算法［6］和交替填充算法［7］。前者主要為面搜索法，在搜索面上填充顏色，并不能符合鉆孔柱狀圖巖性花紋的需求。后者能基本滿足巖性花紋的需求，但該方法只考慮了直線類型的花紋繪制，沒有考慮含有更多類型(如圓弧)的花紋(如編號(hào)0303428的晶洞花崗巖對(duì)矢量花紋填充算法基本原理采用的圖案以AutoDesk公司的填充圖案為規(guī)11．1則，將圖案庫中的圖片以一定的規(guī)則寫進(jìn)文件，通過算法將這些文件以坐標(biāo)點(diǎn)的形式記錄下來
5、。并且填充到柱狀圖中的圖案與巖性種類需要滿足對(duì)應(yīng)關(guān)系《區(qū)域地質(zhì)圖例GB958—99》。填充圖案文件的基本格式為:*pattern-name［，description］angle，x-origin，y-origin，delta-x，delta-y［，dash－1，dash－2，．．．］其中:第一行為標(biāo)題行，pattern-name為圖案名稱，方括號(hào)內(nèi)description為可選說明，省略時(shí)pat-tern-name后不得有逗號(hào)。第二行為圖案的描述行，可以有一行或多行。其含義:angle為直線繪制的角度;x-origin，y-o
6、rigin為填充直線族中的第一條直線所經(jīng)過的點(diǎn)的X、Y軸坐標(biāo);delta-x為直線族成員之間在直線方向上的位移;delta-y表示直線族成員之間的間距，也就是直線間的垂直距離;dash-n為一條直線的長(zhǎng)度參數(shù)，可取正、負(fù)值或?yàn)榱?，取正值表示該長(zhǎng)度段為實(shí)線，取負(fù)值表示該段為留空，取零則畫點(diǎn)。若不含dash-n，則為實(shí)線。在本文中暫定由上訴定義產(chǎn)生的線的組合為單位線。如圖1，單位線CD由單位線AB偏移所得，del-2014年5月6日收到國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)(2012YQ05025004)資助第一作者簡(jiǎn)介:汪佳佳，女，碩士
7、研究生。研究方向:計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。E-mail:hswjj0925@163．com。28期汪佳佳，等:鉆孔柱狀圖中的巖性花紋填充技術(shù)243本算法的基本思想是首先找到與固定閉合區(qū)域相交的第一條和最后一條單位線，然后繪制兩條線之間的所有線。繪線時(shí)先處理單位線方向上的偏移線，然后往某一個(gè)方向上繪制其他組的線。算法的步驟如下:步驟1讀取一行單位線定義。步驟2建立單位線上的直線系方程。這里有兩種情況，一是當(dāng)angle不為90°或270°時(shí)，直線斜率存在，建立直線系方程為y=kx+b+ct(t取整數(shù))。其中:k=tan(angle)，b
8、=oy－kox;c=deltay－kdeltax。二是當(dāng)angle為90°或270°時(shí)，直線斜率不存在，建立直線系方程為y=b+ct(t取整數(shù))其中:b=ox，c=deltax。步驟3求的直線系方程與閉合區(qū)域相交時(shí)的t，取第一條和最后一條相交時(shí)的t為Tmin和Tmax。例如，若angle∈
